¿Cómo ejerce un fotón atracción gravitacional?

La atracción gravitacional entre los fotones es uno de los temas que he estudiado como parte de mi trabajo sobre Geones electromagnéticos y kugelblitz.

Los fotones interactúan gravitacionalmente, pero esta dispersión gravitacional de la luz por la luz se ha estudiado muy raramente. Los estudios se remontan a Tolman, Ehrenfest y Podolsky en 1931 y a Wheeler en 1955, que analizó el campo gravitacional de los haces de luz y las geodésicas correspondientes en la aproximación lineal de las ecuaciones de Einstein. Descubrieron que los rayos nulos se comportan de manera diferente según sean paralelos o antiparalelos a un haz de luz constante, largo y recto. Esos rayos que se mueven en paralelo no experimentan atracción, mientras que los que se mueven en paralelo experimentan una atracción.

Un objeto muy interesante que puede formarse debido a esta atracción gravitacional entre fotones es un kugelblitz. Esta es una concentración de luz tan intensa que forma un horizonte de eventos y queda atrapada: según la relatividad general, si se dirige suficiente radiación a una región, la concentración de energía puede deformar el espacio-tiempo suficiente para que la región se convierta en un agujero negro. . Este sería un agujero negro cuya energía de masa original había sido en forma de energía radiante en lugar de materia. En términos más simples, un kugelblitz es un agujero negro formado a partir de energía en lugar de masa. Según la teoría general de la relatividad de Einstein, una vez que se ha formado un horizonte de eventos, el tipo de energía de masa que lo creó ya no importa. Un kugelblitz está tan caliente que supera la temperatura de Planck.

Otro objeto interesante de la relatividad general teórica que posiblemente se puede formar es un geón es una onda electromagnética o gravitacional que se mantiene unida en una región confinada por la atracción gravitacional de su propia energía de campo. Fueron investigados teóricamente por primera vez en 1955 por JA Wheeler, quien acuñó el término Geon como una contracción de la entidad electromagnética gravitacional.

Si está interesado en Geones electromagnéticos, puede leer mi blog de lectura en ellos: http: //kugelblitzblackholes.word …

Sin pensar en la masa relativa en reposo de un fotón, puede decir con seguridad que un fotón viajará desde el punto A al punto B siguiendo el camino geodésico entre esos puntos. Una geodésica es una línea recta en geometría euclidiana (plana). Pero resulta que el espacio-tiempo (una entidad de espacio y tiempo unidos) no es plano, es curvo (de mucha Relatividad General). Y la geodésica también está curvada en un espacio-tiempo curvo. Y también resulta que los objetos masivos curvan el espacio-tiempo a su alrededor. Por lo tanto, si un haz de fotones se acerca a un objeto masivo, se verá que se inclina hacia ese objeto masivo, pero de hecho el haz solo sigue la geodésica como debería.